Comportamento biomecânico de caninos desgastados por atrição frente a diferentes técnicas restauradoras.

Abstract

O objetivo do estudo foi avaliar o comportamento mecânico de materiais restauradores utilizados na reabilitação da guia canino. O estudo foi dividido em uma etapa in sílico e outra in vitro. Dez modelos 3D de dentes caninos hígidos foram obtidos por engenharia reversa e utilizados como Grupo Controle (n = 10) para o teste in sílico por meio da análise por elementos finitos (FEA). Um desgaste incisal de 2 mm foi simulado em cada amostra 3D e reabilitado com restauração incisal direta de resina composta (Grupo IRC, n = 10) e indireta de cerâmica (Grupo IC, n = 10). Os mesmos modelos também receberam, além do desgaste incisal, um preparo vestibular para faceta laminada, restaurados com os mesmos materiais, compondo os Grupos FRC (faceta de resina composta, n = 10) e FC (faceta cerâmica, n = 10). Os modelos foram exportados para um software de engenharia assistida por computador (CAE) e as geometrias foram transformadas em malhas de elementos tetraédricos, consideradas sólidas, isotrópicas, homogêneas e lineares. Uma carga de 100 N foi aplicada simulando a desoclusão pelo canino para análise mecânica estrutural dinâmica. A deformação total foi mensurada e a tensão máxima principal foi usada como critério de falha. Com base nos resultados da avaliação in sílico, dois tipos de restauração foram selecionados para a fase in vitro, onde realizou-se um ensaio mecânico de fadiga para análise do desgaste. Trinta dentes caninos hígidos foram distribuídos em três grupos: Controle (n = 10), IRC (n = 10) e FC (n = 10). As amostras foram submetidas ao ensaio de fadiga em cicladora mecânica com deslizamento de 2 mm por 240.000 ciclos, carga de 49 N e 4 Hz de frequência, imersas em água em temperatura ambiente. A cada 60.000 ciclos as amostras foram moldadas e seus modelos escaneados para avaliação da quantidade de desgaste através da técnica de correlação por imagem digital, quantificando a perda de estrutura a cada intervalo. As técnicas restauradoras com resina composta sofreram maior deformação total, tendo a cerâmica um comportamento semelhante ao dente hígido. A probabilidade de falha no movimento de desoclusão foi menor na cerâmica. Para o desgaste, não houve diferença significante entre grupos experimentais até 180.000 ciclos. Aos 240.000 ciclos, a resina composta apresentou maior desgaste que a cerâmica (p = 0,02). Todos os grupos provocaram desgaste em seus antagonistas, mas não houve diferença significante entre eles (p < 0,05). Dentro das limitações deste estudo, pode-se concluir que os laminados cerâmicos apresentaram menor desgaste, deformação e probabilidade de falha na restauração da guia canino. Ainda, a anatomia do dente e o tipo de restauração influenciaram o comportamento dos materiais.

The purpose of this study was to evaluate the mechanical behavior of materials restorative used in rehabilitation of canine guide. The study was divided in two parts in silico and in vitro test. Ten 3D models of sound canine teeth were obtained by reverse engineering technique and used as Control Group (n = 10) to in silico test by finite elements analysis (FEA). A 2 mm wear were simulated in each 3D sample and restored according to restorative material; Group IRC (Incisal Composite Resin, n=10) and Group IC (Incisal Ceramic, n = 10). Laminate preparations were modeled and restored with the same materials, Group FRC (Laminate Composite Resin, n=10) and Group FC (Laminate Ceramic, n = 10). All models were exported to Computer Aided Engineering (CAE) software, the geometries were meshed with tetrahydric elements and all contacts were considered perfectly bonded. The load simulated the canine guide (100 N) and the assembly was constrained at the bottom surface to run a structural mechanic dynamic analysis. The Total Deformation was measured and Maximum Principal Stress was used as failure criteria. Thirty sound canine tooth were divided in three groups to in vitro test; Control (n = 10), IRC (n = 10) and FC (n = 10). The samples were subjected to the fatigue test in a wear machine for 240.000 cycles, load of 49 N, frequency of 4 Hz, sliding distance of 2 mm in water at room temperature. The samples were molded every 60.000 cycles and their models scanned to evaluate wear by digital image correlation. Composite resin groups showed higher total deformation and ceramic groups had a more similar behavior to the control group. The probability of failure was lower for the ceramic in the canine guidance. For wear, there was no significant difference between groups up to 180.000 cycles. After 240.000 cycles, the wear was greater in the IRC group (p = 0,02). The wear of the antagonists was not statistically different between groups. Within the limitations of this study, it can be concluded that the ceramic laminates showed less wear, deformation and probability of failure in restoring of the canine guide. In addition, anatomy of the tooth and type of restoration influenced the behavior of the materials.